(57)【要約】【課題】  狭角のＹ字分岐点近傍を通過時の自車位置を的確に検出できるカーナビゲーション装置を提供する。【解決手段】  ＧＰＳ衛星からの電波を受信して自車両の現在位置を計算するＧＰＳ装置１と、地図情報記憶部５とを備えたカーナビゲーション装置において、現在位置計算部３１、Ｙ字分岐検出部３１ｂ、Ｙ字分岐判定部３１ｃを有する。Ｙ字分岐検出部は、現在位置にもとづいて、地図情報記憶部に格納された道路情報から前方の狭角のＹ字分岐を検出する。Ｙ字分岐判定部は、検出された狭角のＹ字分岐点近傍を走行時に、車速が分岐路側の制限速度にもとづく所定の閾値以下に低下し、追い越し車線側のターンシグナルのオンを検出しない場合は、自車両が狭角のＹ字分岐路側を走行していると判定し、そうでない場合は、自車両は本線に留まっていると判定する。そして、判定した結果にもとづいてディスプレイ７に正しく自車両の位置を表示する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路情報を格納する地図情報記憶部と、
少なくともＧＰＳ衛星からの受信電波にもとづき自車両の現在位置を算出する現在位置算出手段と、
前記検出された現在位置と、前記道路情報にもとづいて自車両が狭角の分岐点に接近したことを検出する分岐点接近検出手段と、
自車両の速度を検出する車両状態検出手段と、
前記分岐点近傍を通過時の自車両の位置を判定する分岐判定手段とを備え、
該分岐判定手段は、前記分岐点近傍を通過時に自車両の減速を検出したとき、自車両が分岐路側にいると判定し、自車両の減速を検出しない場合はそのまま直進と判定し、
前記分岐判定手段の判定にもとづいて自車両の位置を表示することを特徴とするカーナビゲーション装置。
【請求項２】
前記分岐判定手段は、前記分岐点の分岐路側の制限速度を取得し、
前記検出された減速は、自車両の速度が前記分岐路側の制限速度にもとづく所定値以下への減速であることを特徴とする請求項１に記載のカーナビゲーション装置。
【請求項３】
外部から渋滞情報を取得する渋滞情報取得手段を備え、
前記分岐判定手段は、前記取得された渋滞情報が、前記分岐点までの所定の距離手前の区間を含んでいる場合は、前記ＧＰＳ衛星からの受信電波により自車両の現在位置を判定することを特徴とする請求項１または２に記載のカーナビゲーション装置。
【請求項４】
前記車両状態検出手段は、ターンシグナルの操作を検出し、
前記分岐判定手段は、前記分岐点までの所定の距離手前の区間において、前記分岐点における分岐路の分岐方向と逆方向へのターンシグナルの操作があったとき、自車両が本線側にいると判定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１に記載のカーナビゲーション装置。
【請求項５】
前記分岐点は高速道路のインターチェンジ出口であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１に記載のカーナビゲーション装置。
【請求項６】
少なくともＧＰＳ衛星からの受信電波にもとづき算出された現在位置と、地図情報記憶部に格納された道路情報にもとづいて自車両が狭角の分岐点に接近したことを検出し、前記分岐点近傍を通過時に自車両の減速を検出したとき、自車両が分岐路側にいると判定し、自車両の減速を検出しない場合はそのまま直進と判定し、これらの判定にもとづいて自車両の位置を表示することを特徴とするカーナビゲーション装置における自車位置表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーナビゲーション装置の技術の改良に関するもので、特に、狭角のＹ字分岐点近傍を走行する場合に、自車両の位置をより的確に検出するようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自車両が走行する道路に対して小さい角度で別の道路が接続しているところを走行する場合、いわゆる狭角のＹ字分岐点近傍を走行する場合に、自車両の位置をカーナビゲーション装置のディスプレイ上に正確に表示させるためのマップマッチングによる現在位置決定のために、自車両の曲がり量が所定値未満であって、ターンシグナルスイッチがオンの場合に、接続する狭角のＹ字分岐の分岐路側に進入したとして、自車両の位置を決定し、ターンシグナルスイッチがオフの場合は、分岐路側には進入せず直進していると判定した（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平２−１６８１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、例えば高速道路からの出口へ接近したとき、ターンシグナルの操作をせずに出口側の狭角のＹ字分岐路に進入した場合、実際には分岐路側を走行しているにも拘らず、高速道路の本線を直進していると判定して表示する可能性がある。
そのような場合に、高速道路からの出口の狭角のＹ字分岐路が一般道にすぐに接続すると、カーナビゲーション装置がその接続点の交差点で車両に正しい道案内をしてくれない可能性があった。
本発明は、上記の問題点を解決するために提案されたもので、その目的は、狭角のＹ字分岐点近傍を走行時に、ターンシグナルの操作の無い場合にも、少なくとも狭角のＹ字分岐路側に走行したときには、分岐路側に自車両の位置表示を行うカーナビゲーション装置と自車位置表示方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
このため、本発明は、現在位置算出手段により少なくともＧＰＳ衛星からの受信電波にもとづき算出された現在位置と、地図情報記憶部に格納された道路情報にもとづいて自車両が狭角の分岐点に接近したことを検出し、分岐点近傍を通過時に自車両の減速を検出したとき、自車両が分岐路側にいると判定し、自車両の減速を検出しない場合はそのまま直進と判定し、これらの判定にもとづいて自車両の位置を表示するものとした。
【発明の効果】
【０００５】
本発明により、高速道路のインターチェンジ出口への狭角のＹ字分岐路近傍を走行するときに、現在位置算出手段では分岐点を過ぎて本線側と分岐路側のいずれにいるのか正確に判定できない場合でも、分岐点近傍を通過時に自車両の減速を検出したときに分岐路側にいると判定することによって、運転者がターンシグナルを操作しないでインターチェンジ出口の分岐路側に向かった場合、カーナビゲーション装置のディスプレイに正確に自車両の位置表示が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下本発明の実施の形態を説明する。
図１は本実施の形態のカーナビゲーション装置のブロック構成図である。
本カーナビゲーション装置は、人工衛星（以下、ＧＰＳ衛星と称する）からの受信電波により地表での絶対位置座標や方位を算出するＧＰＳ装置１と、ジャイロセンサなどを使って自車両の相対的な走行方向を検出する相対方向検出部２と、車輪の回転から車速を計算する車速検出部３と、カーナビゲーション・コントロールユニット（以下、カーナビゲーションＣＵ）４と、例えばＤＶＤ駆動装置からなる地図情報記憶部５と、入力部６と、ディスプレイ７と、スピーカ８と、ターンシグナルスイッチ信号を検出するターンシグナル操作検出部９と、通信装置１０とから構成されている。
【０００７】
カーナビゲーションＣＵ４は、ＣＰＵ２１と、その周辺回路であるユーザインタフェース２２と、通信装置１０に接続する通信制御部２３と、ＣＰＵ２１に接続する図示省略のメモリとからなる
ユーザインタフェース２２は、入力部６、ディスプレイ７、およびスピーカ８と接続している。
【０００８】
ＣＰＵ２１は、カーナビゲーション装置全体を制御する部分であり、ソフトウェアの作用によって各種ナビゲーション機能を処理する。ＣＰＵ２１は、ＧＰＳ装置１、相対方向検出部２、車速検出部３、地図情報記憶部５、ターンシグナル操作検出部９、ユーザインタフェース２２、通信制御部２３と接続している。
ＣＰＵ２１は、現在位置計算部３１と、Ｙ字分岐検出部３１ｂと、Ｙ字分岐判定部３１ｃと、目的地設定部３２と、経路設定部３３と、案内部３４とを有する。さらに、現在位置計算部３１は、マップマッチング部３１ａを有する。
【０００９】
次に、各構成の機能を説明する。
入力部６は、目的地検索・設定、経路探索・設定、地図表示の縮尺変更、メニュー画面の表示、メニュー画面における項目の選択操作などのための各種ボタンスイッチを有している。
ディスプレイ７は、操作者に操作メニュー画面、地図などＣＰＵ２１において情報処理した画像情報、文字情報を表示する。つまり、操作者が目的地検索・設定の操作や経路探索・設定の操作を行うときはメニューによる操作画面の表示を行い、走行時は道路案内の表示を行う。
スピーカ８は、ＣＰＵ２１において情報処理した音声情報を出力する。例えば、カーナビゲーション装置の各種操作時の音声によるヘルプ機能、音声による道路案内などを行う。
【００１０】
地図情報記憶部５は、地図表示のための道路地図データ、目的地検索などのための地点情報、道路情報など各種の情報を格納している。
道路情報は、道路を所定の長さの道路リンクのつながりで表し、各道路リンクのリンクＩＤ、道路の属性（例えば、当該の道路リンクが国道１号線に属しているなどを示す）、道路の種別（高速道路、国道、地方道など）、リンク距離、道路リンクの始点と終点のノードＩＤ、ノードの座標、ノードに接続する隣接する道路リンクのリンクＩＤ、ノードにおける道路リンクの接続方向、道路リンクにおける制限速度などの道路リンクデータを有している。
【００１１】
ＧＰＳ装置１は、ＧＰＳ衛星からの衛星電波を受信することにより、緯度経度座標を計算し、結果をＣＰＵ２１の現在位置計算部３１に入力する。
通信装置１０は、情報センタから交通情報を受信する、例えば狭域無線通信装置またはＦＭ受信機である。通信制御部２３は、通信装置１０を周期的にまたは随時、情報センタと接続させ、交通情報を受信させ、受信した交通情報を図示省略のメモリに更新格納する。
なお、交通情報には、道路区間ごとの渋滞情報が含まれている。
【００１２】
以下に、ＣＰＵ２１におけるナビゲーション処理機能について説明する。
現在位置計算部３１は、周期的に得られるＧＰＳ装置１からの緯度経度座標と、相対方向検出部２からの相対方位信号と、車速検出部３からの車速信号とにもとづき現在位置を算出し、マップマッチング部３１ａにおいて、算出した現在位置を地図情報記憶部５の道路地図データと照らし合わせて、走行中の道路上に合致するように現在位置を補正する（以下、これをマップマッチングと称する）。さらに、現在位置計算部３１は、自車両の走行方向も算出する。
なお、狭角のＹ字分岐点近傍を自車両が走行時に、Ｙ字分岐判定部３１ｃからの自車両の位置判定があった場合は、その判定を優先してマップマッチングする。
【００１３】
目的地設定部３２は、操作者がディスプレイ７に表示される操作メニュー画面を見ながら入力部６を操作し、地図情報記憶部５に格納された地点情報から目的地を検索して、目的地として設定する操作を受けて、目的地を図示省略の不揮発メモリに記憶する。
経路設定部３３は、地図情報記憶部５の道路情報にもとづき、設定された目的地までの最適な経路を探索し、設定する。
【００１４】
案内部３４は、マップマッチングの結果による現在位置にもとづき、自車両の現在位置、周辺地図などの情報をコンピュータグラフィックスの地図上で、ディスプレイ７に表示するように画像情報を出力する。また、目的地までの経路をディスプレイ７の画面上にグラフィックス表示し、合成音声などでスピーカ８から案内するように、画像情報をディスプレイ７に、音声情報をスピーカ８に出力する。
【００１５】
Ｙ字分岐検出部３１ｂは、現在位置計算部３１が算出した現在位置と走行方向にもとづいて、地図情報記憶部５に格納されている道路情報から走行中の道路の前方所定距離内、例えば５００ｍ内の狭角のＹ字分岐の有無を検索する。
分岐がＹ字分岐であることは、ノードに接続する道路リンクが３本であることから、またその分岐路とのなす角度は道路リンクの接続方向を比較することで分かるので、所定の角度以下のものを狭角のＹ字分岐と容易に検索できる。
Ｙ字分岐判定部３１ｃは、狭角のＹ字分岐が検索された場合、分岐路側の制限速度を取得し、ターンシグナルスイッチ信号と車速を監視し始め、現在位置計算部３１からの現在位置と、車速と、渋滞情報と、ターンシグナルスイッチ信号とにもとづき狭角のＹ字分岐路側に入ったか、直進しているかを判定し、判定結果をマップマッチング部３１ａに入力する。
【００１６】
図２は、狭角のＹ字分岐点通過時の、自車両の位置を判定する制御の流れを示すフローチャートである。
車両は高速道路を走行中であり、通信装置１０は、随時最新の交通情報を受信し、図示省略のＣＰＵ２１に接続するメモリに更新格納しているものとする。
ステップ１０１では、まず現在位置計算部３１は、ＧＰＳ装置１からの緯度経度座標、相対方向検出部２からの相対方位信号、車速検出部３からの車速信号にもとづき現在位置を算出し、マップマッチング部３１ａにおいてマップマッチングにより現在位置を補正する。
現在位置計算部３１は、周期的にこの処理を繰り返し、現在位置のデータをＹ字分岐検出部３１ｂ、Ｙ字分岐判定部３１ｃ、案内部３４に入力する。
【００１７】
ステップ１０２では、Ｙ字分岐検出部３１ｂは、地図情報記憶部５に格納されている道路情報を、現在位置から前方所定距離内に狭角のＹ字分岐点があるかどうか検索する。
狭角のＹ字分岐点が存在する場合は、ステップ１０３へ進み、存在しない場合はステップ１０１を繰り返す。
【００１８】
ステップ１０３では、Ｙ字分岐判定部３１ｃは、図示省略のメモリに格納された交通情報の渋滞情報を検索し、本線の現在位置は渋滞情報の道路区関に含まれているかどうか、つまり、現在位置は渋滞しているかどうかをチェックする。渋滞している場合は、ステップ１０９へ進み、渋滞していない場合はステップ１０４へ進む。
ステップ１０４では、Ｙ字分岐判定部３１ｃは、近づいている狭角のＹ字分岐点の分岐路側の制限速度ＶＬｋｍ／ｈを、地図情報記憶部５の道路情報の道路リンクデータから取得する。
【００１９】
ステップ１０５では、Ｙ字分岐判定部３１ｄは、車速検出部３からの車速信号と現在位置計算部３１からの現在位置を監視し、自車両の速度が減速され分岐路側の制限速度に近づいて分岐点を通過したかどうかをチェックする。
制限速度に近づいたかどうかの判定は、例えば、制限速度ＶＬｋｍ／ｈに対し、車速が所定の閾値、例えば（ＶＬ＋２０）ｋｍ／ｈ以下の場合、制限速度に近づいたと判定する。制限速度に近づかずに分岐点を通過した場合は、ステップ１０８に進み、制限速度に近づいて分岐点を通過した場合は、ステップ１０６に進む。
【００２０】
ステップ１０６では、Ｙ字分岐判定部３１ｃは、ターンシグナル操作検出部９からのターンシグナルスイッチ信号を監視し、運転者が分岐路と反対方向のターンシグナルを操作したかチェックする。分岐路と反対方向のターンシグナルの操作を検出したときは、ステップ１０８へ進む。ターンシグナルが操作されなかった場合、または分岐路方向のターンシグナルの操作を検出した場合は、ステップ１０７へ進む。
【００２１】
ステップ１０７では、Ｙ字分岐判定部３１ｃは、自車両が狭角のＹ字分岐点を通過後、分岐路側を走行していると、つまり高速道路の本線を降りたと判定し、マップマッチング部３１ａに指示する。
その結果、案内部３４はディスプレイ７上の地図表示において、自車両の位置を分岐路上に表示する。
ステップ１０８では、Ｙ字分岐判定部３１ｃは、自車両が狭角のＹ字分岐点を通過後、高速道路の本線を走行していると判定し、マップマッチング部３１ａに指示する。
その結果、案内部３４はディスプレイ７上の地図表示において、自車両の位置を高速道路の本線上に表示する。
【００２２】
ステップ１０９では、Ｙ字分岐判定部３１ｃは、現在位置計算部３１に対して、ＧＰＳ装置１において算出した座標位置とする。
ステップ１０７、１０８、１０９を終了すると、一連の狭角のＹ字分岐点通過時の自車両の位置判定の制御を終了する。
【００２３】
以上の狭角のＹ字分岐点通過時の自車両の位置判定を図３、図４にもとづいて説明する。
図３では、自車両４１が、高速道路を８０ｋｍ／ｈで走行中に、狭角のＹ字分岐点より手前５００ｍのＡ点において、制限速度ＶＬが３０ｋｍ／ｈの出口側の分岐路に向かおうとし、Ｂ点で減速を始め、ターンシグナルを出さずに分岐点近傍のＣ点で例えば４５ｋｍ／ｈまで減速して、さらに減速しつつＤ点へ向かっている。
Ｙ字分岐判定部３１ｃは、Ａ点において自車両４１の車速を監視し始め、Ｃ点通過時に車速が（ＶＬ＋２０）以下であることと、右ターンシグナルがオンになっていないことから、自車両が分岐路側に入ったと判定する。なお、Ｃ点を通過時に左ターンシグナルスイッチがオンになっていれば、Ｙ字分岐判定部３１ｃは、当然自車両が分岐路側に入ったと判定する。
【００２４】
図４では、自車両４１は、高速道路を８０ｋｍ／ｈで走行中に、分岐点より手前５００ｍのＡ点において先行の減速中の他車両４２に接近し、減速しながらＢ’点まで他車両４２の後方を進行し、右ターンシグナルをオンにして追い越し車線側へ回避しようとし、分岐点近傍のＣ’点でようやく車線変更完了して、そのとき例えば５０ｋｍ／ｈまで速度が落ちており、さらに加速しつつＤ’点へ向かっている。
Ｙ字分岐判定部３１ｃは、Ａ点において自車両４１の車速を監視し始め、Ｃ’点通過時に車速が（ＶＬ＋２０）以下であるが、右ターンシグナルがオンになっていることから、自車両が本線側に留まっていると判定する。
なお、Ｃ’点通過時に速度が５０ｋｍ／ｈを越えていれば、Ｙ字分岐判定部３１ｃは、ターンシグナルが操作されていなくても自車両が本線側に留まっていると判定する。
【００２５】
本実施の形態の車速検出部３とターンシグナル操作検出部９は、本発明の車両状態検出手段を、通信装置１０は渋滞情報取得手段を構成する。
本実施の形態のフローチャートにおけるステップ１０１は本発明の現在位置算出手段を、ステップ１０２は分岐点接近検出手段を、ステップ１０３〜１０９は分岐判定手段を構成する。
【００２６】
以上のように本実施の形態によれば、高速道路を走行中の自車両がインターチェンジ出口への狭角のＹ字分岐路近傍を走行するときに、分岐路側の制限速度にもとづく所定の閾値以下への減速を検出したとき、分岐側方向へのターンシグナル操作を検出しないときでも自車両は分岐路側にいると判定する。したがって、運転者がターンシグナルを操作しないでインターチェンジ出口の狭角のＹ字分岐路側に向かった場合もカーナビゲーション装置のディスプレイに的確に自車両の位置表示が可能となる。
【００２７】
また、狭角のＹ字分岐点手前で先行車がインターチェンジの出口に向かうために減速しており、それにともない自車両も車間距離確保のため減速するときに、分岐点近傍を所定の閾値以下まで減速して通過しても、先行車を追い越し車線側に回避するためターンシグナルを出していれば、自車両は本線側にいると判定する。したがって、出口に向かう先行車のために減速し、速度が落ちている場合でも、カーナビゲーション装置のディスプレイに正確に自車両の位置表示が可能となる。
さらに、出口近くの本線が渋滞している場合は、交通情報でチェックして、本発明の分岐判定をしないで、ＧＰＳ装置１からの座標位置にもとづきディスプレイに位置表示するので、問題を生じない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態のブロック構成図である。
【図２】狭角のＹ字分岐点近傍において、いずれの側の道路を走行しているかを判定する制御のフローチャートである。
【図３】狭角のＹ字分岐点近傍において、いずれの側の道路を走行しているかの判定を説明する図である。
【図４】狭角のＹ字分岐点近傍において、いずれの側の道路を走行しているかの判定を説明する図である。
【符号の説明】
【００２９】
１        ＧＰＳ装置
２        相対方向検出部
３        車速検出部
４        カーナビゲーション・コントロールユニット
５        地図情報記憶部
６        入力部
７        ディスプレイ
８        スピーカ
９        ターンシグナル操作検出部
１０      通信装置
２１      ＣＰＵ
２２      ユーザインタフェース
２３      通信制御部
３１      現在位置計算部
３１ａ    マップマッチング部
３１ｂ    Ｙ字分岐検出部
３１ｃ    Ｙ字分岐判定部
３２      目的地設定部
３３      経路設定部
３４      案内部
４１      自車両
４２      他車両
【図１】
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【図２】
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【図３】
2006017644.tif 000005
【図４】
2006017644.tif 000006